1、“建立开放式的数学教学模式，培养小学生创造性思维能力”的实践与研究摘 要 本课题为江苏省教育学会“十五”立项课题吴健雄精神与特色学校建设研究一级子课题。通过课题的研究实践，更新教师的教育观念，改变学生的学习方式，使学生在探究新知的过程中养成自觉求新求异的创新意识，培养学生掌握基本的科学探索的方法和解决问题的技能，从而提高创造性思维能力。关键词 开放 想象 探究 创新 数学教学模式 创造性思维能力 一、课题提出爱因斯坦曾说过：“全民族创造性思维的自由发挥将决定着国家未来的繁荣昌盛。”李远哲也说：“科学史的每一项重大突破，总是某些杰出的科学家完成最关键或最后一步的，他们之所以能超过前人或同时代人，
2、作出划时代的贡献，并不在于他们的知识更渊博，重要的在于他们富于科学革命精神和高度的创造性思维。”著名物理学家吴健雄正是这样一位具有创造精神和创造能力的杰出人物。的确，创造性思维对于个人、民族、国家乃至人类来说都是至关重要的。如今人类已经跨入21世纪，这将是一个以知识、智力和创新能力为基础的知识经济时代，人的知识、能力，尤其是创新能力将成为知识经济、社会发展的主要源泉和动力。从一定意义上讲，21世纪是以创造为特征的世纪。而创造的过程从思维的角度来说，也就是创造性的思维过程。研究表明，任何一个生理、心理正常的人都有其创造力，然而，先天素质只是人的创造性思维发挥的自然基础，而后天的培养与实践则是人的
3、创造性思维发挥的决定因素。儿童是祖国的花朵，民族的希望，作为教育工作者，作为吴健雄母校的一员，我们有责任有义务弘扬健雄精神，重视对儿童创造性思维能力的培养，而数学是思维的体操，数学教学是培养学生创造性思维能力的重要途径。综观传统的小学数学教学过程，大都是复习铺垫讲授新课巩固练习课堂小结布置作业，这一切都由教师一手安排，学生只要沿着教师铺好的路紧跟教师走就行了。这样的教学往往会使学生对教师和书本过分迷信，而对权威的过分信赖会阻碍人们进行创造，试想：不敢“越雷池半步”，怎么能够创造？因此，围绕新课程教育目标，以挖掘小学生的创造潜能为核心，建立新型的、开放的小学数学教学模式，是很有必要的。在此，我们
4、提出了此项课题的研究，旨在探索一种有效的数学教学模式，以充分挖掘小学生的潜能，培养他们的创造性思维能力，继承和发展吴健雄勇于探索、勇于创新的科学精神，在数学教学方面形成一定特色。二、概念界定1开放式教学概念的初步界定开放即解除封锁、禁令、限制等。开放式教学是一种面向学生的教学理念和教学态度，即课堂教学向学生开放，要从学生的需要出发，增强教学的自由度、选择性和灵活性。以学生为主体，充分考虑学生的年龄特征和个性差异来组织教学活动，学生在教学中有自我学习的自由和作出决定的自由。开放式教学中的数学是充满生命活力的数学，其目的在于培养学生发现问题和解决问题的能力，保护和启迪孩子的好奇心与创造意识，提高学
5、习的意识、学习的积极性、社会洞察力、合作交往能力等。这一开放式教学显然是以人的需要、人的发展为本，具有高度的人文意识，也是我们素质教育核心的具体落实。需要注意的是，我们所说的“开放”并不是不受任何限制的完全的开放，而是以促进学生发展为目的的有一定限制的开放，因此，要把握好开放的“度”，正确处理开放与限制的关系。2创造和创造性思维的概念界定辞海中“创造”一词的解释为：首创前所未有的事物。这是有关创造的最一般的阐述。我们认为，创造就是提供新颖的、有社会意义的事物的活动。创造的新颖性有狭义和广义之分，狭义指对全人类来说前所未有，如诺贝尔发明炸药，美国二战期间发明原子弹等。广义的创造对于社会不是前所未
6、有的，而对于个人或群体来说，是前所未有的新成果。小学生的创造主要指广义的创造。所有的创造都包括创造性思维，它是创造必不可少的环节。美国心理学家科勒斯涅克认为：创造性思维就是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程。通过这种思维不仅能揭示客观事物的本质及内部联系，而且能在此基础上产生新颖的、独创的、有社会意义的思维成果。与常规性思维比较起来，创造性思维有以下一些特点：其一，创造性思维是具有首创性的思维；其二，创造性思维有创造想象的参与；其三，创造性思维是逻辑思维与非逻辑思维的巧妙结合；其四，创造性思维是扩散思维与集中思维的统一，创造性更多地表现在扩散性上。三、研究目标1通过本课题的研究，弘扬吴健雄精
7、神，培养学生“求是、创新”的科学态度、科学兴趣、科学探索精神；培养学生掌握基本的科学探索的方法和解决问题的技能。2通过本课题的研究，使学生养成自觉求新求异的创新意识，完善创造个性，能将创造技法灵活运用，迁移到各科学习和活动中去，进行创造性学习和操作。3通过本课题的研究，倡导以学生主体活动为中心组织教学的教风，重视科学探索过程所必须的能力创造性思维能力的培养，让学生模拟探索过程，体验探索的乐趣。4通过本课题的研究，逐步建立、完善“开放式”的数学教学模式，形成教学特色。四、研究内容1教学目标的开放教学目标不是一成不变的，要从学生的实际需求出发，学生的实际水平参差不齐，通过努力达到的水平也不同，教师
8、按学生基础知识、智力等不同程度进行目标分类，让不同层次的学生选择适于自身发展的目标。2教学内容的开放提供给学生的学习内容，要顾及到不同学习需要的学生，应具有广泛性和可供选择性的特点，使其学有所得，在原有的起点上有所发展。要建立书本知识与现实间的联系，解放思想，走出以本为本的误区，教学内容要向学生的生活实际经验开放。教学中应积极探索与建构生活中的数学体系，引导学生把所学的知识和方法运用到生活实践中去，把生活中碰到的实际问题用数学思维去审视，并有机地带进课堂，用数学方法来解决。3教学过程的开放数学课堂教学过程是特殊的认识、发现和实践的过程。开放教学过程，即教师开放知识和问题的探求过程，精心构建以学
9、生为主体的主导策略，让学生凭借自己已有的学习和生活经验，去主动地探索、发现，充分发表自己的见解，获取解决问题的方法，从而提高创造力。 4教学方法的开放开放式的数学教学，应当是可以容纳适合于教学目标、教学情境和学生发展需要的多种方法，教学方法可以多样化，教学手段也要走向多样化和现代化。学生可以在教师的指导下，自主选择适合于自身实际的学习方法。变单一的授课模式为个人自学、小组交流、集体研讨等多种形式的学习方式，实现教学民主和信息多向交流。5思维方式和思维结果的开放学生思考问题的思维方式可以是多种多样的，如发散性思维，集中性思维，想象性思维，直觉性思维等。思维结果也是开放的，如一题多解，一问多答等。
10、6教学时空的开放教学时间要富有弹性，根据学生的需要，适时做出调整。还应拓展教学空间，室内室外都可成为学生学习、教师教学的空间。草地、田野、公园、河边都应留下孩子们欢乐的足迹，成为孩子们求知的沃土。7师生关系的开放良好的师生关系既是完成教学任务的要素，更是培养学生创造性思维能力的“温床”，千百年来形成的教师是支配者、学生为服从者的双方“尊从”关系已不能适应现代教育的需要。我们要构建“互尊互爱”的开放型的师生关系，提倡师生间平行、双向的互动行为，建立教育民主、师生角色地位平等的新型关系。五、研究成果通过课题研究，教师的观念产生了极大的变化，形成了开放的教育思想。形成了全新的学习观：认识到教育的重心
11、要由教育者转向受教育者。即把学习的主动权交给学生，让学生成为学习的主角。教育的核心要由紧张的“灌输教育”过程转变为愉快的探究活动过程，由被动地接受转变为主动地发现学习。 形成了全新的知识观：认识到人的知识可分为显性知识和隐性知识。隐性知识是学生通过体验、顿悟、自省、直觉而得到的，隐性知识越丰富，学生的创造力就越强。因此，教师在教学中，要尽量抛弃以“量”为主的知识观，树立以知识的“质”和“结构”为主的观念，真正使教学成为培养创新精神、提高创新能力的有效途径。 形成了全新的教学观：认识到教师要善于创设和谐、宽松的教学情境，促使学生敢疑、善疑，鼓励学生标新立异、探寻具有创新意义的新方法。在教学中应尽
12、量借助直观教具，或采用现代教学技术手段，在学生探究的基础上充分展示知识发生的过程。 通过课题研究，初步建立了开放式的教学模式。经过三年多的实践、探索、矫正，再实践、总结，已初步建立了开放式的教学模式。下面对此教学模式作具体的论述： 开放式教学模式可依据教学内容，其基本结构为：程序：创设情境猜测想象自主探究合作交流总结规律迁移创新功能：激趣揭题提出假设发散思维解决问题集中思维发展能力 1创设情境，激趣揭题。“兴趣是最好的老师。”无论何种教学模式，首先必须做到的就是诱发学生的学习兴趣。教师根据教学内容和教学目标，精心创设教学情境，既激发学生的学习积极性，又巧妙地让学生从情境中发现问题，提出问题。2
13、猜测想象，提出假设。学生在有趣的情境中发现问题后，引起好奇、怀疑、困惑和矛盾，从而激发学生的探索心理，形成探究问题的强烈欲望。这时鼓励学生大胆想象，进行合理猜测，提出某种假设，作出操作上、现象上或结论上的某些预测。从而培养学生的想象力和勇于创新的精神。3自主探究，发散思维。在合理推测的基础上，鼓励学生独立思考、自主探究。让每个学生都有机会进行发散思维，大胆地去尝试分析问题，甚至解决问题。体现解决问题方法的开放性。 4合作交流，解决问题。如果没有自主探究，合作交流往往流于形式。我们的合作交流是让学生交流自主探究的结果，或者把未解之惑提出来大家一起讨论解决。注重合作交流的实效性，让学生在交流中碰撞
14、出更强烈的创新思维的火花。 5总结规律，集中思维。在学生讨论、争辩时，教师适时引导学生去伪存真，总结规律，得出结论。其间注意有些规律和结论不是唯一的，体会思维结果的开放性。 6迁移创新，发展能力。面对新的问题，学生能准确运用刚学到的知识解决实际问题，教师及时给予指导和评价，使刚学的新知识得以巩固提高，迁移发展。注意设计适量的开放题，鼓励学生改题、编题，鼓励学生去发现和解决更多的实际问题，使教学活动由有限的课内向无限的课外延伸。 开放式教学模式教学片断示例：不规则形体物体体积的测量 过程： 教师出示土豆并提问：土豆是长方体吗？是正方体吗？是圆柱吗？是圆锥吗？学生明确土豆的形状是不规则的。教师随即
15、追问：土豆的形状是不规则的，它有体积吗？激发学生的好奇心，引发探究欲望。 2.学生估计土豆的体积。运用已有的知识经验和生活经验进行大胆合理的推测。 3.究竟自己的猜测是否正确呢？学生进入自我探究阶段。各展所能，思考测量土豆的体积的方法。给学生独立思考时间和空间，挖掘每个学生的潜能。 4.小组交流测量方法，合作测量土豆的体积。学生出现了以下多种方法： 在正方体或者长方体、圆柱容器中放入适量的水，再把土豆放进去，看水面升高了多少。算出升高的水的体积即土豆的体积。 在正方体等规则容器中放满水，再把土豆放进去，计算溢出的水的体积。 先把土豆放在盛有水的规则容器中，再拿出来，看水面降低了多少，计算降低的
16、水的体积。 把土豆埋在沙子中，计算体积，再把土豆拿出来，看体积减少了多少。 切1立方厘米的土豆，用天平称出重量。再称出一个土豆的重量，然后计算。 相信学生，放手让学生去尝试，真的会创造奇迹，看，这么多方法！ 5.全班讨论，总结规律。引导学生发现这些方法的共同点：把不规则形体转化为规则形体，或者进行体积与重量之间的转化。让学生体会转化的思想方法。通过讨论，发现规律，总结方法，提升认识。 6.测量橘子、花生米等其他不规则形体物体的体积。橘子是浮在水面上的，花生米太小，水面变化不明显，怎么解决这些问题呢？学生不仅需要迁移，而且需要创新。事实证明：学生在前面几步的基础上能够创造性地解决这些问题，有的用
17、石块压住橘子，有的用细针摁住，有的甚至想到了剥皮 通过课题研究，培养和提高了学生的创造性思维能力。 开放性的课堂教学模式，旨在培养学生的主体参与，培养学生的创新意识和创新思维，因而使学生的学习方式发生了可喜的变化，学习面貌焕然一新。教师由知识的传授者转变为学生学习活动的指导者，引导学生独立思考、大胆质疑；学生则从被动的接受知识、储存知识，转变到乐于想象、敢于批判、敢于标新立异。为了解研究学生的发展情况，实验前和实验后，我们对学生从三年级到六年级的学习兴趣、课堂学习表现作了跟踪调查，结果如下：实验班和对比班学生（各40名）学习兴趣、课堂学习表现、学习能力的统计表实验班：有学习兴趣人数学生提出问题
18、平均数学生回答问题平均数学生课堂活动时间学生活动形式有丰富的想象力有较强的发散思维能力有较强的解决开放性问题的能力实验前2232820练习为主24106实验后35284035探究为主322518提高百分率59%833%43%75%33%150%200%对比班：有学习兴趣人数学生提出问题平均数学生回答问题平均数学生课堂活动时间学生活动形式有丰富的想象力有较强的发散思维能力有较强的解决开放性问题的能力实验前2332720练习为主2596实验后1551828练习为主1664提高百分率-35%67%-33%40%-36%-33%-33%由此表可以看出：实验班在开展课题研究的前后，学生对课堂教学的兴趣有
19、明显提高；学生在课堂上提出问题或回答老师和同学问题的次数大大增加；学生在课堂上的活动时间也明显增多。学生喜欢上这样的课，课堂气氛比较活跃，能够在民主宽松的学习环境中，最大限度地掌握知识，启迪智慧，激发创造的火花。而对比班学生对课堂教学的兴趣、参与教学活动的量和活动时间明显少于实验班，而且随着年龄的增大，学生的学习兴趣反而降低了，回答问题次数也减少了，长期的应试教育磨灭了学生的想象力，发散思维和解决开放性问题的能力都不可避免地呈下降趋势。由此可见，开放性课堂教学，促使学生的学习兴趣变浓了，学习动机增强了，思维更活跃了，主体参与的积极性大大增强，师生之间、同学之间的交流明显增多，这样的学习氛围使学
20、生的想象力更加丰富，发散思维能力和解决开放性问题的能力也大幅度提高。可见，开放式的教学模式有利于挖掘学生潜能和发展学生创造性思维能力。 六、几点思考 1如何正确实施自主探究和合作学习。毫无疑问，“自主探索”与“合作学习”都是数学课程标准所大力倡导的学习方式，也是我们开放式教学模式中的两个重要环节。然而，就具体的教学活动而言，如何辨证地处理好这对矛盾正是需要我们认真思考的问题。是否所有的内容都必须在自主探究的基础上合作？合作时如何引导学生互相配合，实行最有效的合作？ 2如何协调好知识技能训练与思想方法渗透的关系。开放式教学模式把更多的时间给学生探究、讨论，势必减少了练习的时间，常此下去，会影响基础知识和基本技能的掌握吗？ 3如何正确把握开放与限制的关系。思维方式和思维结果的多样化，能让学习能力较强的学生更加乐学、学活，但是对于个别学习能力较弱的学生来说，反而更学不会了。如何恰当处理提倡方法的多样化与重视基本方法的矛盾呢？
